PL201467B1

PL201467B1 - Kompozycja termoplastyczna

Info

Publication number: PL201467B1
Application number: PL370967A
Authority: PL
Inventors: Longina Kuczyńska; Ewa Kowalska; Zbigniew Wielgosz; Małgorzata Choroś
Original assignee: Inst Chemii Przemys & Lstrok O
Priority date: 2004-11-02
Filing date: 2004-11-02
Publication date: 2009-04-30
Also published as: PL370967A1

Abstract

1. Kompozycja termoplastyczna na bazie polietylenu, polipropylenu lub poliamidu, znamienna tym, że zawiera 10 - 60% wagowych, w stosunku do polimeru, napełniacza, który stanowi produkt rozdrobnienia i rozwłóknienia odpadu dywanowego zawierającego polipropylen, poliakrylonitryl, poliamidu oraz jutę, elanobawełnę i lateks, przy czym największy wymiar cząstek napełniacza nie przekracza 4 mm

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 201467 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 370967 (22) Data zgłoszenia: 02.11.2004 (51) Int.Cl.

C08L 23/00 (2006.01) C08L 77/00 (2006.01) C08K 7/00 (2006.01) C08J 11/06 (2006.01) (54)

Kompozycja termoplastyczna

	(73) Uprawniony z patentu: Instytut Chemii Przemysłowej im.Prof.Ignacego Mościckiego,Warszawa,PL
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 15.05.2006 BUP 10/06	(72) Twórca(y) wynalazku:
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:	Longina Kuczyńska,Warszawa,PL Ewa Kowalska,Warszawa,PL Zbigniew Wielgosz,Warszawa,PL Małgorzata Choroś,Czosnów,PL
30.04.2009 WUP 04/09	(74) Pełnomocnik: Anna Królikowska, Instytut Chemii Przemysłowej, im.Prof.Ignacego Mościckiego

⁽⁵⁷⁾ 1. Kompozycja termoplastyczna na bazie polietylenu, polipropylenu lub poliamidu, znamienna tym, że zawiera 10 - 60% wagowych, w stosunku do polimeru, napełniacza, który stanowi produkt rozdrobnienia i rozwłóknienia odpadu dywanowego zawierającego polipropylen, poliakrylonitryl, poliamidu oraz jutę, elanobawełnę i lateks, przy czym największy wymiar cząstek napełniacza nie przekracza 4 mm.

PL 201 467 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja termoplastyczna, zawierająca napełniacz uzyskany z odpadów poprodukcyjnych lub pouż ytkowych.

Odpady tworzyw sztucznych, ich przerób i utylizacja są problemem bardzo ważnym ze względu na ochronę środowiska. Jednym z takich problemów są odpady włókien sztucznych pochodzących z poprodukcyjnych lub pouż ytkowych odpadów dywanów i wykł adzin dywanowych. Odpady dywanowe zawierają najczęściej włókna polipropylenu lub poliakrylonitryl 80% i poliamid 20%, włókna juty, elanobawełnę oraz lateks.

W literaturze opisano sposoby rozdrabniania odpadów dywanowych. Wed ł ug wynalazku rozwłókniony i rozdrobniony odpad dywanowy stanowi napełniacz kompozycji termoplastycznych.

Kompozycja termoplastyczna na bazie polietylenu, polipropylenu lub poliamidu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera 10 - 60% wagowych, w stosunku do polimeru, napełniacza, który stanowi produkt rozdrobnienia i rozwłóknienia odpadu dywanowego zawierającego polipropylen, poliakrylonitryl, poliamidu oraz jutę, elanobawełnę i lateks, przy czym największy wymiar cząstek napełniacza nie przekracza 4 mm.

Korzystnie kompozycja według wynalazku zawiera napełniacz w ilości 20 - 40% wagowych w stosunku do polimeru.

Korzystnie kompozycja według wynalazku zawiera napełniacz o cząstkach, których największy wymiar nie przekracza 2 mm.

Napełniacz stosowany w kompozycji według wynalazku można otrzymać przez rozdrobnienie odpadów dywanowych w urządzeniu zaopatrzonym w noże do cięcia odpadów. W urządzeniu tym surowiec przy pomocy transportera podawany jest do kanału zasilającego, połączonego z korpusem. W korpusie zamocowane są noże stałe, współpracujące z nożami obrotowymi posadowionymi w oprawach zamocowanych na obracającym się wale. Rozdrabniany materiał podaje się do przestrzeni noży stałych i ruchomych. Po rozdrobnieniu cząstki o wielkości mniejszej od średnicy oczek w sitach opadają kanałem do pojemników lub przejmowane są przez transport pneumatyczny. Cząstki o wielkości większej od średnicy oczek w sitach unoszone są przez noże obrotowe i rozdrabniane przy współdziałaniu z kolejnymi nożami stałymi do momentu uzyskania wymiarów umożliwiających przejście przez oczka sit o średnicy 2 - 4 mm.

Postać napełniacza do kompozycji według wynalazku, uzyskanego przez rozdrobnienie i rozwł óknienie odpadów dywanowych przedstawiono na fotografii. Rozdrobnione odpady dywanów mają postać przypominającą watę lub puch.

Kompozycję według wynalazku otrzymuje się przez zmieszanie fizyczne różnych gatunków polietylenu pierwotnego jak i odpadowego, polipropylenu lub poliamidu z napełniaczem uzyskanym z odpadów dywanowych. Otrzymane kompozycje zawierające napełniacz z odpadów dywanowych charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi. Moduły sprężystości przy rozciąganiu i zginaniu, naprężenie zginające są nawet dwukrotnie wyższe w porównaniu z tworzywem niemodyfikowanym. Właściwości wytrzymałościowe są zbliżone do termoplastów wzmacnianych np. włóknem szklanym. Kompozycje termoplastyczne według wynalazku przedstawiono w przykładach.

P r z y k ł a d I

Jako tworzywo termoplastyczne dla otrzymania kompozycji polimerowej stosowano czysty polietylen niskiej gęstości (LDPE). Jako napełniacz stosowano rozdrobnione i rozwłóknione, do wielkości cząstek nie przekraczających 4 mm, odpady dywanów zawierających 80% poliakrylonitrylu i 20% poliamidu w ilości 20% wagowych w stosunku do polietylenu LDPE. Mieszankę polimeru i napełniacza poddano procesowi wytłaczania w temperaturze 170°C. W dalszych przykładach temperatura wytłaczania zawarta była w zakresie 170 - 190°C w zależności od ilości napełniacza. Uzyskane granulaty były następnie poddane procesowi wtrysku na wtryskarce Arburg 420M. Otrzymane kształtki poddano badaniom właściwości mechanicznych.

Otrzymana w przykładzie I kompozycja charakteryzuje się następującymi właściwościami:

Moduł Younga przy zginaniu	Ef,	MPa -	467
Moduł Younga przy rozciąganiu	Et,	MPa -	556
Naprężenie zginające	σκ	MPa -	9,7
Naprężenie zrywające	σβ,	MPa -	8,6
Wytrzymałość na zginanie	σfM^,	MPa -	11,5

PL 201 467 B1

P r z y k ł a d II

Zastosowano taki sam napełniacz jak w przykładzie I w ilości 60% wag. w stosunku do polietylenu LDPE. Postępowano jak w przykładzie I. Otrzymana kompozycja charakteryzowała się następującymi właściwościami mechanicznymi:

Moduł Younga przy zginaniu	Ef,	MPa -	2212
Moduł Younga przy rozciąganiu	Et,	MPa -	1735
Naprężenie zrywające	σβ,	MPa -	11,4
Wytrzymałość na zginanie	σfM^,	MPa -	27,3

P r z y k ł a d III

Jako tworzywo termoplastyczne zastosowano polietylen odpadowy (aglomerat). Przygotowano mieszankę z zawartością 20% wagowych odpadów dywanowych (poliakrylonitryl 80% i poliamid 20%), przy czym wymiary cząstek napełniacza nie przekraczały 2 mm. Postępowano jak w przykładzie I. Otrzymana kompozycja charakteryzuje się następującymi właściwościami:

Moduł Younga przy zginaniu	Ef,	MPa -	438
Moduł Younga przy rozciąganiu	Et,	MPa -	485
Naprężenie zginające	HfC	MPa -	9,6
Naprężenie zrywające	σβ,	MPa -	11,6
Wytrzymałość na zginanie	σfM^,	MPa -	12,2

P r z y k ł a d IV

Zastosowano napełniacz jak w przykładzie III w ilości 60% wagowych w stosunku do polietylenu (aglomeratu). Otrzymana kompozycja miała następujące właściwości:

Moduł Younga przy zginaniu	Ef,	MPa -	1681
Moduł Younga przy rozciąganiu	Et,	MPa -	1806
Naprężenie zrywające	σβ,	MPa -	13,6
Wytrzymałość na zginanie	σfM^,	MPa -	21,7
P r z y k ł a d V

Do otrzymania kompozycji polimerowej użyto polipropylenu F 401 oraz zastosowano 20% wagowych napełniacza odpadów dywanowych (PAN 80% i PA 20%) rozdrobnionych do wielkości cząstek nie przekraczającej 4 mm. Postępowano jak w przykładzie I. Otrzymana kompozycja posiadała następujące właściwości mechaniczne:

Moduł Younga przy zginaniu	Ef,	MPa -	2193
Moduł Younga przy rozciąganiu	Et,	MPa -	23,96
Naprężenie zginające	σ^	MPa -	40,7
Naprężenie zrywające	σβ,	MPa -	24,6
Wytrzymałość na zginanie	σfM^,	MPa -	44,4

Ef,	MPa -	3089
Et,	MPa -	3597
σβ,	MPa -	17,6
σfM^,	MPa -	32

P r z y k ł a d VI

Postępowano jak w przykładzie V sporządzając kompozycję zawierającą 60% wagowych napełniacza z rozdrobnionych dywanów w stosunku do polipropylenu F 401. Otrzymana kompozycja posiadała następujące właściwości

Moduł Younga przy zginaniu

Moduł Younga przy rozciąga

Naprężenie zrywające

Wytrzymałość na zginanie

P r z y k ł a d VII

Do przygotowania kompozycji polimerowej użyto poliamidu 6 oraz zastosowano 20% dodatek napełniacza w postaci rozdrobnionych odpadów dywanowych. Postępowano jak w przykładzie I. Otrzymana kompozycja posiadała następujące właściwości mechaniczne:

Moduł Younga przy zginaniu	Ef,	MPa -	1215
Moduł Younga przy rozciąganiu	Et,	MPa -	2105
Naprężenie zginające	σ^	MPa -	48,2
Naprężenie zrywające	σβ,	MPa -	85,0

P r z y k ł a d VIII

Do otrzymania kompozycji użyto surowców jak w przykładzie VII przy czym zastosowano dodatek napełniacza w ilości 60% wagowych w stosunku do poliamidu 6. Postępowano jak w przykładzie I. Otrzymana kompozycja posiadała następujące właściwości:

Moduł Younga przy zginaniu Ef, MPa - 2110

PL 201 467 B1

Moduł Younga przy rozciąganiu	Et,	MPa -	2955
Naprężenie zginające	σκ	MPa -	35,1
Naprężenie zrywające	σΒ,	MPa -	62,2
P r z y k ł a d IX
Jako tworzywo do otrzymywania kompozycji polimerowej zastosowano polipropylen F- 401 oraz
napełniacz w ilości 20% wagowych	odpadów dywanowych	polipropylenowych. Postępowano jak
w przykładzie I. Otrzymana kompozycja miała następujące właściwości:
Moduł Younga przy zginaniu	Ef,	MPa -	2250
Moduł Younga przy rozciąganiu	Et,	MPa -	2420
Naprężenie zginające	HfC	MPa -	43,2
Naprężenie zrywające	σΒ,	MPa -	32,5
P r z y k ł a d X
Zastosowano surowce jak w przykładzie IX stosując 60% wagowych napełniacza w stosunku do
polipropylenu. Postępowano jak w przykładzie	. Otrzymana kompozycja miała następujące właściwo-
ści mechaniczne:
Moduł Younga przy zginaniu	Ef,	MPa -	2593
Moduł Younga przy rozciąganiu	Et,	MPa -	2581
Naprężenie zginające	HfC	MPa -	41,6
Naprężenie zrywające	σΒ,	MPa -	18,3
Wytrzymałość na zginanie	σfM^,	MPa -	43,8

Zastrzeżenia patentowe

Claims

1. Kompozycja termoplastyczna na bazie polietylenu, polipropylenu lub poliamidu, znamienna tym, że zawiera 10 - 60% wagowych, w stosunku do polimeru, napełniacza, który stanowi produkt rozdrobnienia i rozwłóknienia odpadu dywanowego zawierającego polipropylen, poliakrylonitryl, poliamidu oraz jutę, elanobawełnę i lateks, przy czym największy wymiar cząstek napełniacza nie przekracza 4 mm.

2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera napełniacz w ilości 20 - 40% wagowych w stosunku do polimeru.

3. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera napełniacz o cząstkach, których największy wymiar nie przekracza 2 mm.